CN110529590A - 驻车锁止器 - Google Patents

Abstract

提供了一种驻车锁止器。该驻车锁止器包括括棘爪组件、执行单元、转动传递组件和棘爪致动组件。所述棘爪组件包括被安装成能够转动的棘爪，所述执行单元被构造成输出转动，所述转动传递组件被构造成将所述执行单元输出的转动传递到所述棘爪致动组件，所述棘爪致动组件的转动使所述棘爪转动，从而使所述棘爪与棘轮接合实现驻车锁止，或者允许所述棘爪与棘轮脱开实现驻车释放。本发明中的棘爪致动组件的转动使棘爪转动，与现有技术中的滚子单元的轴向移动致动棘爪相比，可以实现驻车锁止器的小型化。

Description

驻车锁止器

技术领域

本发明涉及车辆配件，具体涉及一种用于机动车变速箱的驻车锁止器。

背景技术

驻车锁止器被应用在机动车变速箱内，用于保证车辆驻车时不发生意外的滑移。

如图1所示，在一种现有的驻车锁止器中，将导向杆9安装在驻车锁止器的底板1上，滚子单元3能够沿导向杆9的轴向滑动地安装，并且在导向杆9上套有压缩的圆柱弹簧形式的执行弹簧2。棘爪6通过棘爪轴7可转动地安装于底板1，在棘爪轴7上设置有使棘爪型面4抵在滚子单元3的滚子上的扭簧8。滚子单元3通过凹凸起伏的棘爪型面4使棘爪6绕棘爪轴7转动(摆动)。当执行机构(未示出)推动滚子单元3的执行面5使滚子单元3向图1中的左侧移动时，棘爪6向上(沿逆时针方向)转动(摆动)，实现驻车释放。当执行机构释放时，滚子单元3在执行弹簧2的作用下向图1中的右侧移动，棘爪6向下(沿顺时针方向)转动(摆动)而与棘轮(未示出)接合，实现驻车锁止。

上述驻车锁止器具有如下缺点：(1)由于执行弹簧2的长度较大，驻车锁止器的整体轴向长度较长；(2)为了保证滚子单元3在P挡(驻车挡)时能自锁，棘爪6与滚子配合的棘爪型面4的精度要求高。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本发明。本发明的目的在于提供一种小型化的驻车锁止器。

提供一种驻车锁止器，其包括棘爪组件、执行单元、转动传递组件和棘爪致动组件，

所述棘爪组件包括被安装成能够转动的棘爪，

所述执行单元被构造成输出转动，所述转动传递组件被构造成将所述执行单元输出的转动传递到所述棘爪致动组件，

所述棘爪致动组件的转动使所述棘爪转动，从而使所述棘爪与棘轮接合实现驻车锁止，或者允许所述棘爪与棘轮脱开实现驻车释放。

在至少一个实施方式中，所述转动传递组件包括拨块和能量缓冲部件，所述棘爪致动组件包括凸轮，所述能量缓冲部件连接所述拨块和所述凸轮，

在所述执行单元驱动所述拨块转动时：所述能量缓冲部件带动所述凸轮随所述拨块转动；或者，在所述凸轮不能随所述拨块转动时，所述拨块相对于所述凸轮转动，所述能量缓冲部件蓄积势能。

在至少一个实施方式中，所述能量缓冲部件为执行扭簧。

在至少一个实施方式中，所述拨块包括拨块主体和从所述拨块主体的外周部沿轴向伸出的凸块，所述凸轮包括弧形槽，所述凸块插入到所述弧形槽中。

在至少一个实施方式中，在所述驻车锁止器从释放状态向锁止状态转换时，所述执行单元驱动所述拨块转动，所述执行扭簧带动所述凸轮转动，所述凸轮的转动使所述棘爪转动，从而所述棘爪的棘齿伸入到所述棘轮的齿槽中实现驻车锁止。

在至少一个实施方式中，在所述驻车锁止器从释放状态向锁止状态转换时，若所述棘爪的棘齿与所述棘轮的棘齿相对而使所述棘爪不能转动，则所述执行单元驱动所述拨块相对于所述凸轮转动，所述执行扭簧蓄积势能。

在至少一个实施方式中，在所述驻车锁止器从锁止状态向释放状态转换时，所述执行单元驱动所述拨块转动，所述拨块的凸块带动所述凸轮转动，所述凸轮的转动允许所述棘爪转动，所述棘爪的棘齿从所述棘轮的齿槽中脱出实现驻车释放。

在至少一个实施方式中，所述凸轮为半圆滚子，所述半圆滚子由弧状面、平面和两个轴向端面限定，所述弧状面和所述平面限定所述半圆滚子的外周面，所述弧状面延伸超过180度的角度。

在至少一个实施方式中，所述半圆滚子和所述拨块同轴安装，所述棘爪致动组件还包括用于支撑所述半圆滚子的支撑件，所述支撑件和所述棘爪安装到变速箱壳体，所述半圆滚子设置在所述支撑件和所述棘爪之间。

在至少一个实施方式中，所述支撑件包括弧形凹部，所述弧形凹部的弧状面与所述半圆滚子的弧状面匹配，所述棘爪包括与所述半圆滚子的平面匹配的平面。

在至少一个实施方式中，在所述驻车锁止器的释放状态，所述半圆滚子的弧状面与所述支撑件的弧状面贴合，所述半圆滚子的平面与所述棘爪的平面贴合；在所述驻车锁止器的锁止状态，所述半圆滚子的弧状面与所述支撑件的弧状面贴合，所述棘爪的平面与所述半圆滚子的弧状面接触。

在至少一个实施方式中，所述执行单元安装到变速箱壳体，所述执行单元包括电动机和减速机构。

本发明对现有技术中的棘爪致动机构进行了改型。本发明中的棘爪致动组件的转动使棘爪转动，与现有技术中的滚子单元的轴向移动致动棘爪相比，可以实现驻车锁止器的小型化。

附图说明

图1是示出了一种现有技术的驻车锁止器处在锁止状态的剖视图。

图2是示出了根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器的分解立体图。

图3是示出了图2所示的驻车锁止器的立体图。

图4示出了图2所示的驻车锁止器的拨块和半圆滚子的结构和安装关系。

图5是示出了图2所示的驻车锁止器的释放状态的剖视示意图。

图6A是示出图2所示的驻车锁止器从释放状态向锁止状态转换过程中的一个中间状态的剖视示意图。

图6B是示出图2所示的驻车锁止器的锁止状态的剖视示意图。

附图标记说明

1底板；2执行弹簧；3滚子单元；4棘爪型面；5执行面；6棘爪；7棘爪轴；8扭簧；9导向杆；

10棘爪；11棘爪的平面；12棘爪的棘齿；20回位扭簧；30棘爪轴；40执行单元；41输出轴；42连接销；50拨块；51拨块主体；52凸块；53拨块的弹簧腿安装孔；54拨块主体中的轴孔；60执行扭簧；61一个腿部；62另一腿部；70半圆滚子；71弧形槽；72半圆滚子的弹簧腿安装孔；73半圆滚子的轴孔；74半圆滚子的弧状面；75半圆滚子的平面；76、77半圆滚子的轴向端面；80支撑件；81支撑件的弧状面；90轴；91“E”形卡簧；100棘轮；101棘轮的棘齿；102棘轮的齿槽；

A轴向。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

如图2至图4所示，本发明的一个实施方式提供一种用于车辆变速箱、特别是汽车自动变速箱的驻车锁止器。该驻车锁止器包括棘爪组件，该棘爪组件包括棘爪10、回位扭簧20和棘爪轴30。棘爪10通过棘爪轴30可转动(摆动)地安装到变速箱壳体(未示出)。回位扭簧20套在棘爪轴30上，用于对棘爪10施加使棘爪10与棘轮100(参照图6A和图6B)分离的偏置力。

该驻车锁止器还包括执行单元40。该执行单元40可以安装到变速箱壳体，并且可以包括电动机，特别地可以包括电动机和例如减速机的减速机构。

该驻车锁止器还包括转动传递组件和棘爪致动组件。转动传递组件用于将执行单元40的转动传递到棘爪致动组件。该转动传递组件包括拨块50、执行扭簧60。执行扭簧60用作本发明中的能量缓冲部件的示例。棘爪致动组件包括半圆滚子70和支撑件80。半圆滚子70用作本发明中的凸轮的示例。

拨块50抗扭连接到执行单元40的转动输出部。例如，拨块50可以通过连接销42抗扭连接到执行单元40的输出轴41，为此，输出轴41和拨块50分别设置有供连接销42插入的销孔。

拨块50包括柱状的拨块主体51和从拨块主体51沿轴向A伸出的凸块52。凸块52在拨块主体51的外周部朝向半圆滚子70伸出。执行扭簧60套装到拨块主体51上。执行扭簧60的一个腿部61插入到拨块50的弹簧腿安装孔53中，执行扭簧60的另一腿部62插入到半圆滚子70的弹簧腿安装孔72中。

参照图2，上述轴向A与执行单元40的输出轴41的轴向、棘爪轴30的轴向和后述的轴90的轴向一致。

半圆滚子70可相对于拨块50在预定范围内转动地支撑于拨块50。例如，半圆滚子70可以经由轴90支撑于拨块50。轴90可以与拨块50形成为一体，或者例如以铆接到拨块主体51的轴孔54的方式连接到拨块50。例如，半圆滚子70可以经由其轴孔73空套在轴90上，从而可以绕着轴90转动。可以用卡接于轴90的“E”形卡簧91实现半圆滚子70的轴向限位。

半圆滚子70由弧状面74、平面75和两个轴向端面76、77限定。弧状面74可以为圆弧面并延伸超过180度而与平面75连接，弧状面74和平面75构成半圆滚子70的外周面。半圆滚子70具有围绕轴孔73设置的弧形槽71。拨块50的凸块52插入到该弧形槽71中。在拨块50克服执行扭簧60的弹簧力而相对于半圆滚子70转动时，凸块52可以在弧形槽71中移动。在一个非限制性的示例中，弧形槽71绕着轴向A延伸的角度为大约70度。

支撑件80固定安装到变速箱壳体，用于为半圆滚子70提供支撑。支撑件80具有弧形凹部，该弧形凹部的弧状面81与半圆滚子70的弧状面74匹配。棘爪10具有与半圆滚子70的平面75匹配的平面11。

由于支撑件80对半圆滚子70的支撑作用，可以使半圆滚子70不再仅受轴90的支撑，可以防止轴90受力破损，使得半圆滚子70可以绕着轴90顺畅地转动。

下面参照图2、图5至图6B说明，在挂进P挡时棘爪10的棘齿12与棘轮100的棘齿101之间的齿槽102对应时，根据本实施方式的驻车锁止器的工作过程。

参照图5，在包括该驻车锁止器的车辆处于非P挡时，半圆滚子70的平面75和棘爪10的平面11贴合，半圆滚子70的弧状面74和支撑件80的弧状面81贴合。此时，支撑件80与棘爪10之间的距离最小，驻车锁止器处于释放状态。在驻车锁止器的该释放状态，凸块52处于弧形槽71的一端(图5中的右端)。执行扭簧60未被加载。

参照图2和图6B，当挂进P挡时，执行单元40驱动拨块50沿着图6B中的逆时针方向转动，执行扭簧60被加载，执行扭簧60的弹簧力驱动半圆滚子70沿着逆时针方向转动。半圆滚子70的转动使得棘爪10被下压而沿着图6B中的顺时针方向转动，棘爪10的棘齿12伸入到棘轮100的棘齿101之间的齿槽102中。棘爪10与棘轮100接合将棘轮100锁死，实现驻车锁止。

在驻车锁止器的锁止状态，由于半圆滚子70的转动，支撑件80与棘爪10之间的距离变大。在从释放状态到锁止状态的该转换过程中，拨块50和半圆滚子70之间基本上不发生相对转动，凸块52在弧形槽71中的位置基本上保持不变。

如图6B所示，在驻车锁止器的锁止状态，半圆滚子70的弧状面74与支撑件80的弧状面81贴合，半圆滚子70的弧状面74还与棘爪10的平面11接触。优选地，此时，棘爪10对半圆滚子70的压力的方向穿过支撑半圆滚子70的轴90的轴心，这防止了半圆滚子70转动而使驻车锁止器偏离锁止状态。

在上面描述的从图5至图6B的转换过称中，假定了棘爪10的棘齿12与棘轮100的齿槽102对应，因而，棘爪10可以转动而使棘齿12伸入到齿槽102中。

然而，在挂进P挡时，如图6A所示，有时棘爪10的棘齿12与棘轮100的棘齿101对应，此时，棘爪10并不能直接转动而使棘齿12伸入到齿槽102中。

下面参照图2和图6A说明，在挂进P挡时，棘爪10的棘齿12与棘轮100的棘齿101对应时，驻车锁止器的工作过程。

当挂进P挡时，执行单元40驱动拨块50沿着图6A中的逆时针方向转动，执行扭簧60被加载。此时，由于棘爪10不能转动，因而，半圆滚子70不能在执行扭簧60的扭力下转动。拨块50相对于半圆滚子70转动，凸块52在弧形槽71中移动，执行扭簧60蓄积势能。

若包括该驻车锁止器的车辆停放在平地，挂进P挡后，车辆停止，车轮不再转动，棘爪10和棘轮100将不能接合。

如果包括该驻车锁止器的车辆停放在斜坡上，挂进P挡后，车辆会沿着斜坡前进或后退，车轮转动从而使棘轮100转动，齿爪10的棘齿12便可以伸入到棘轮100的齿槽102中，实现驻车锁止。更具体地，即使在执行机构40停止工作(例如，电动机不再转动)后，执行扭簧60蓄积的势能也能够使半圆滚子70沿着图6A中的逆时针方向转动，将棘爪10下压而使棘爪10沿图6A中的顺时针方向转动。因而，驻车锁止器可以进入图6B所示的锁止状态。

参照图6A可以理解，当车辆在P挡和非P挡之间转换时，拨块50的凸块52的转动角度小于或等于半圆滚子70的弧形槽71的延伸角度。

当车辆退出P挡时，参照图2和图6B，执行单元40驱动拨块50沿着图6B中的顺时针方向转动。拨块50上的凸块52带动半圆滚子70沿图6B中的顺时针方向转动，半圆滚子70回到图5所示的位置，棘爪10在回位扭簧20的作用下沿图6B中的逆时针方向转动。棘爪10的棘齿12从棘轮100的齿槽102中脱出(即，棘爪10与棘轮100脱开)，松开棘轮100，实现驻车释放。换言之，驻车锁止器进入图5所示的释放状态。

下面简单说明本发明的该实施方式可以获得的部分技术效果。

在该实施方式的驻车锁止器中，用半圆滚子70替代了现有技术中的滚子单元3，用执行扭簧60替代了压缩的圆柱弹簧(图1中的执行弹簧2)，用转动运动替代了直线运动来驱动棘爪10运动实现驻车锁止。

用半圆滚子70替代现有技术中的滚子单元3，用扭簧替代压缩的圆柱弹簧，能有效缩短驻车锁止器的尺寸(图1中的轴向(左右方向)上的尺寸)。通过用转动运动替代直线运动可以降低对棘爪型线的精度要求。

另外减少了零件，降低了安装成本。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出包括下述变型或改变的各种变型或改变，而不脱离本发明的范围。

(1)半圆滚子70的外周面不必仅由弧状面74和平面75限定。半圆滚子70可以由其它形状或构造的凸轮代替，只要能够通过该凸轮的转动改变棘爪10的位置、实现棘轮100的锁止和释放即可。

(2)棘爪组件(棘爪轴30)、执行单元40、支撑件80不必分别安装到变速箱壳体，它们中的两者或三者可以安装到共用的底板或壳体，然后再安装到变速箱壳体。

(3)轴90可以与半圆滚子70一体形成，或者安装到半圆滚子70，然后轴90可以可转动地插入到拨块50的轴孔中。或者，可以加长执行单元40的输出轴41，而由该输出轴41可转动地支撑半圆滚子70。只要半圆滚子70和拨块50被支撑成二者能够相对转动以及在执行扭簧60或凸块52的作用下一同转动即可。

Claims (12)

1.一种驻车锁止器，其包括棘爪组件、执行单元、转动传递组件和棘爪致动组件，

所述棘爪组件包括被安装成能够转动的棘爪，

所述执行单元被构造成输出转动，所述转动传递组件被构造成将所述执行单元输出的转动传递到所述棘爪致动组件，

所述棘爪致动组件的转动使所述棘爪转动，从而使所述棘爪与棘轮接合实现驻车锁止，或者允许所述棘爪与棘轮脱开实现驻车释放。

2.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述转动传递组件包括拨块和能量缓冲部件，所述棘爪致动组件包括凸轮，所述能量缓冲部件连接所述拨块和所述凸轮，

在所述执行单元驱动所述拨块转动时：所述能量缓冲部件带动所述凸轮随所述拨块转动；或者，在所述凸轮不能随所述拨块转动时，所述拨块相对于所述凸轮转动，所述能量缓冲部件蓄积势能。

3.根据权利要求2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述能量缓冲部件为执行扭簧。

4.根据权利要求3所述的驻车锁止器，其特征在于，所述拨块包括拨块主体和从所述拨块主体的外周部沿轴向伸出的凸块，所述凸轮包括弧形槽，所述凸块插入到所述弧形槽中。

5.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述驻车锁止器从释放状态向锁止状态转换时，所述执行单元驱动所述拨块转动，所述执行扭簧带动所述凸轮转动，所述凸轮的转动使所述棘爪转动，从而所述棘爪的棘齿伸入到所述棘轮的齿槽中实现驻车锁止。

6.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述驻车锁止器从释放状态向锁止状态转换时，若所述棘爪的棘齿与所述棘轮的棘齿相对而使所述棘爪不能转动，则所述执行单元驱动所述拨块相对于所述凸轮转动，所述执行扭簧蓄积势能。

7.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述驻车锁止器从锁止状态向释放状态转换时，所述执行单元驱动所述拨块转动，所述拨块的凸块带动所述凸轮转动，所述凸轮的转动允许所述棘爪转动，所述棘爪的棘齿从所述棘轮的齿槽中脱出实现驻车释放。

8.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，所述凸轮为半圆滚子，所述半圆滚子由弧状面、平面和两个轴向端面限定，所述弧状面和所述平面限定所述半圆滚子的外周面，所述弧状面延伸超过180度的角度。

9.根据权利要求8所述的驻车锁止器，其特征在于，所述半圆滚子和所述拨块同轴安装，所述棘爪致动组件还包括用于支撑所述半圆滚子的支撑件，所述支撑件和所述棘爪安装到变速箱壳体，所述半圆滚子设置在所述支撑件和所述棘爪之间。

10.根据权利要求9所述的驻车锁止器，其特征在于，所述支撑件包括弧形凹部，所述弧形凹部的弧状面与所述半圆滚子的弧状面匹配，所述棘爪包括与所述半圆滚子的平面匹配的平面。

11.根据权利要求10所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述驻车锁止器的释放状态，所述半圆滚子的弧状面与所述支撑件的弧状面贴合，所述半圆滚子的平面与所述棘爪的平面贴合；在所述驻车锁止器的锁止状态，所述半圆滚子的弧状面与所述支撑件的弧状面贴合，所述棘爪的平面与所述半圆滚子的弧状面接触。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述执行单元安装到变速箱壳体，所述执行单元包括电动机和减速机构。